@ 2014.06.27 , 15:32
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进化是如何赋予某些鱼类发电超能力的?

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达尔文在H.M.S.小猎犬号上漂泊的数年间,解剖了无数动物,电鳗也是其中一种。达尔文切开电鳗后惊奇地发现,这种鱼身体的80%的空间被三个长得很像肌肉组织的器官占据,但这些器官又不是肌肉。达尔文发现的器官,其实就是电鳗的发电器。

后来,达尔文又在其它鱼类体内发现了类似器官,达尔文推测六种分支的发电鱼都选择了相同的适应环境的能力,但是彼此之间并没有互相影响,达尔文的推论是正确的。

知道现在为止,我们还不知道这六种分支的相近程度有多高。根据《科学》杂志今天发表的一份研究称,六条分支中至少有三条分支是通过相同的基因变化进化而来。从分类学上看,这些分支的亲缘关系太远,不可能是从同一个祖先遗传发电基因。在《物种起源》中,达尔文写道“自然选择可以为所有生物带来好处,也会利用相似的变化达到目的,有时候两种生物的两种部分会出现几乎相同的变化。”在生物学中,这种现象叫做趋同进化

研究作者之一的Jason Gallant解释说就像全国各地修建的房屋虽然外观各不相同,但是基本结构件是相同的。

研究团队从某种刀鱼下手研究,他们从这种鱼类的发电器官细胞中提取DNA,并与同一条鱼的肌肉、肾脏、和神经细胞的DNA作比较。结果发现25000个基因中约有100个基因有不同,这些基因主要作用是控制肌肉的收缩。在电鳗中,这些基因都是被高度抑制的。

刀鱼的大脑发出向发电细胞发送神经递质的信号,发电器官收到信号后放电。发电细胞会张开只有分子能通过的入口,导致带正电荷的钠离子涌入,产生电流。人类的大脑细胞也会采用类似方法移动离子。

在分离出电鳗放电基因后,研究人员分析了另外两个分支发电鱼的RNA,发现这两个分支的鱼有相同的基因,而且作用过程极为相似,产生的效果也相同。

虽然每个发电细胞只能产生50毫伏电压,但是发电细胞在器官内堆叠在一起,就像手电筒中多节电池重叠一样。通过这种叠加方式,电鳗的发电器官最高可以产生600伏特电压的电流,足以杀死所有生物。

这六只分支中每一个分支都包含数百种物种。在非洲有超过200种发电象鼻鱼,Gallant说这经过进化,现在的数字已经远超200种。

不同种类的象鼻鱼会通过电流进行沟通,在拥挤浑浊的水中鉴别对方是否同类,所以每种象鼻鱼会使用特有频率和类型的电流进行沟通。

研究人员Sussman认为这项研究具有一定的实际意义,总有一天,科学家可以利用人类干细胞演化出发电细胞,可以起到起搏器或胰岛素泵的作用。

鉴于空气的导电性不如水那么好,所以即便诞生了会发电的人,你也不用担心被大坏蛋隔空电死。

本文译自 wired,由译者 王大发财 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 37+1

  1. 黄猫
    @3 years ago
    2454600

    很严肃的看到最后一句,差点笑场。

    [39] XX [3] 回复 [0]
  2. 越腹黑越美丽
    @3 years ago
    2454601

    光电人!~~~差点打成‘广电人’

  3. h_lonely
    @3 years ago
    2454603

    = =先电死自己

  4. 大鱼
    @3 years ago
    2454605

    这个可以转基因吗

  5. 2454606

    没忍住,百度了一下“电鳗的做法”

    [55] XX [2] 回复 [0]
  6. 2454608

    估计是皮卡丘的超进化?

  7. 没吃早饭
    @3 years ago
    2454609

    鱼自己把自己电死这事在进化中发生过吗?

  8. 隔壁老王
    @3 years ago
    2454612

    so,电鳗如何做到在水里不电到自己呢?

    [161] XX [2] 回复 [0]
  9. 海贼王
    @3 years ago
    2454619

    比卡丘呢

  10. 2454628

    @没吃早饭:
    人类的大脑细胞也会采用类似方法移动离子。
    癫痫,就是人类大脑用类似电鳗的方法移动离子,但一不小心放电过大了把自己电的口吐白沫了。

    [74] XX [1] 回复 [0]
  11. 2454638

    这群生物学家一定是没有学过强电和弱电理论才敢在这里胡扯什么人体发电给电器使用。
    在你给你的植入设备供电的时候,一定会影响大脑,我保证第一个人体电池肯定是落得大脑出问题的下场。

    [1] XX [15] 回复 [0]
  12. NONAMNI
    @3 years ago
    2454642

    今天我们不谈电鳗如何发电的,我们来谈谈电鳗是如何交配的,有请@千里之外

    [45] XX [2] 回复 [0]
  13. 不注册
    @3 years ago
    2454647

    第一条变异出发电能力的电鳗, 应该是比蜘蛛侠还伟大的鳗类存在

    [13] XX [1] 回复 [0]
  14. Yooooo
    @3 years ago
    2454651

    bilibili

  15. 发过火
    @3 years ago
    2454659

    变种人不是梦。

  16. 查查
    @3 years ago
    2454662

    有一次一个单身女同事告诉我,她家养了一条电鳗。

    [26] XX [1] 回复 [0]
  17. xpwinner
    @3 years ago
    2454663

    “象鼻鱼会使用特有频率和类型的电流进行沟通”,所以说鱼类比人类更早的发明了电话?

  18. 怪侠一条眉
    @3 years ago
    2454665

    好神奇,原本是传递信号的话务员,突然得到一把ak47

  19. jackmoody
    @3 years ago
    2454676

    蜘蛛侠里的光电人是吧?

  20. 嘻哈哈
    @3 years ago
    2454701

    不能自已的联想炮姐的能力了,难道也是电鳗的亲戚?我的炮姐啊。。。。

  21. 功夫猫
    @3 years ago
    2454832

    炮姐的原理?

  22. 刻骨铭SUN
    @3 years ago
    2454844

    通过交配发电?

  23. cloudwalkrer
    @3 years ago
    2454917

    突然有些想法,随便说说:
    文中提到同类鱼之间也会利用放电能力进行交流,并且使用自己独特的频率,我擦,这简直是人手一个单兵电台,而且如果这种生物再进化更高级一点,个体甚至种群间信息交流速度可以秒我们人类的以音波为介质的语言啊(注意我说的是进化的更高级以后)。如果再变态一点,进化出能够做到直接交流思维的程度(跳过组织语言),这才是蓝星上,真正有潜力做到星辰大海的种族!

    [11] XX [1] 回复 [0]
  24. 2454952

    电鳗雪冻后 成为放电按摩棒\(^o^)/~

  25. 2455116

    手机控福音-妈妈再也不担心我的电池了。

  26. 2455146

    霹雳贝贝

  27. 2455336

    百度百科

    食疗价值
    电鳗肉味鲜美,富有营养。含多种营养成分,具有补虚养血、祛湿、抗痨等功效,是久病、虚弱、贫血、肺结核等病人的良好营养品。具有良好的强精壮肾的功效,是年轻夫妇、中老年人的保健食品。

  28. 2455340

    脂肪因受傷而沒包覆好身體的電鰻, 也會被自己的電給電死!

  29. 中国人
    @3 years ago
    2455347

    估计桑拿按摩什莫的用这种鱼是不是就可以洗浴电疗刷煎蛋三位一体了

  30. 2455422

    说了等于没说

  31. 事有QK
    @3 years ago
    2455423

    電鰻自身身體表面等壓吧

  32. 2455622

    滚去看了一下,原文献的发表时间是东部时间27号下午2点,也就是北京时间28号清晨……

    楼主穿越了?

  33. raptor110
    @3 years ago
    2455634

    电系能力者,就跟OP里的艾尼路一样的能力了

  34. wesley
    @3 years ago
    2455704

    @千里之外 电鳗是如何交配的

  35. 无敌的剑圣
    @3 years ago
    2455724

    进化是怎么让乌贼变成乌贼娘的? 乌贼娘: “我小时候挺喜欢去福岛的…”

  36. 2458138

    可以产生600伏特电压的电流,足以杀死所有生物
    能杀死电鳗不?

  37. vieson
    @3 years ago
    2459842

    电鳗内部有许多所谓的生物电池(electroplaques)串联及并联在一起,所以虽然电鳗的头尾电位差可以高达750V,但是因为生物电池的并联(一共约140 rows左右)把电流分散掉,所以实际上,通过每个row的电流跟他电鱼时所放出的电流差了两个order,相对之下小的多,所以他才不会电鱼时,把自己也给电死了。

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